تمرین دوره ای فصل 1 شیمی دوازدهم
۵- به شکل زیر (آ) توجه کنید:
\begin{figure} \centering \includegraphics[width=0.4\textwidth]{image_11948c.png} \caption{شکل (آ) و نمودارهای ب، پ، ت} \end{figure}دانش‌آموزی برای نشان دادن ارتباط بین حاصل‌ضرب غلظت یون‌های هیدرونیوم و هیدروکسید با حجم محلول، شکل‌های (ب) تا (ت) را پیشنهاد داده است. کدام یک از این شکل‌ها ارتباط بین کمیت‌های داده شده را به درستی نشان می‌دهد؟
[نمودار (ب) خط نزولی، (پ) منحنی نزولی، (ت) خط افقی]
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۵ تمرین دوره ای فصل اول شیمی دوازدهم
این سؤال به مفهوم **ثابت حاصل‌ضرب یونی آب ($ ext{K}_w$)** و وابستگی آن به شرایط محیطی می‌پردازد.
---
## پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 41
**نمودار صحیح:** نمودار **(ت)**
**توضیح:**
1. **ثابت حاصل‌ضرب یونی آب:** رابطه $\left[\text{H}_3\text{O}^+\right]\left[\text{OH}^-\right]$ نشان‌دهنده **ثابت حاصل‌ضرب یونی آب** ($ ext{K}_w$) است. در دمای اتاق ($25^irc\text{C}$)، این مقدار همواره برابر $1.0 \times 10^{-14}$ است.
2. **عدم وابستگی به حجم:** ثابت‌های تعادل (مانند $ ext{K}_w$) فقط و فقط به **دما** وابسته هستند و به متغیرهای دیگری مانند **غلظت اولیه، مقدار ماده و حجم محلول** وابستگی ندارند.
**نتیجه:** از آنجایی که مقدار $ ext{K}_w$ در دمای ثابت، صرف‌نظر از حجم محلول، همیشه ثابت است، نمودار باید یک **خط افقی (نمودار ت)** باشد که نشان‌دهنده عدم تغییر $ ext{K}_w$ با تغییر حجم محلول است.
تمرین دوره ای فصل 1 شیمی دوازدهم
۶- در نمونه‌ای از عصاره گوجه فرنگی، غلظت یون هیدرونیوم ($[\text{H}^+]$) $4 \times 10^4$ برابر غلظت یون هیدروکسید ($eft[\text{OH}^-\right]$) است. $\text{pH}$ آن را حساب کنید و در جای خالی بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۶ تمرین دوره ای فصل اول شیمی دوازدهم
این سؤال یک تمرین ریاضی-شیمی است که $\text{pH}$ را بر اساس نسبت غلظت یون‌های $\text{H}^+$ و $\text{OH}^-$ محاسبه می‌کند.
---
## پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 41
**داده‌های مسئله:**
1. رابطه $\text{K}_w$: $eft[\text{H}^+\right]\left[\text{OH}^-\right] = 1.0 \times 10^{-14}$
2. رابطه نسبی: $eft[\text{H}^+\right] = 4 \times 10^4 \left[\text{OH}^-\right]$
**گام ۱: تعیین غلظت $\left[\text{OH}^-\right]$**
رابطه (۲) را در رابطه $ ext{K}_w$ (۱) جایگذاری می‌کنیم:
$$\left(4 \times 10^4 \left[\text{OH}^-\right]\right) \times \left[\text{OH}^-\right] = 1.0 \times 10^{-14}$$
$$4 \times 10^4 \left[\text{OH}^-\right]^2 = 1.0 \times 10^{-14}$$
$$\left[\text{OH}^-\right]^2 = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{4 \times 10^4} = 0.25 \times 10^{-18}$$
$$\left[\text{OH}^-\right] = \sqrt{0.25 \times 10^{-18}} = 0.5 \times 10^{-9} = 5.0 \times 10^{-10}\text{ M}$$
**گام ۲: محاسبه $\text{pOH}$**
$$\text{pOH} = -\log \left[\text{OH}^-\right] = -\log(5.0 \times 10^{-10})$$
*با استفاده از تقریب $\log 5 \approx 0.70$:
$$\text{pOH} \approx -(0.70 - 10) = 9.30$$
**گام ۳: محاسبه $\text{pH}$**
$$\text{pH} = 14.00 - \text{pOH} = 14.00 - 9.30 = \mathbf{4.70}$$
**نتیجه:** $ ext{pH}$ عصاره گوجه فرنگی $athbf{4.70}$ است.
